PAC در سیالات حفاری مبتنی بر آب: نحوه انتخاب PAC-LV و PAC-HV برای کنترل اتلاف سیال

سلولز پلی یونی (PAC) یک پلیمر مشتق شده از سلولز است که در مایعات حفاری مبتنی بر آب برای کمک به کنترل فیلتراسیون و بهبود کیفیت کیک فیلتر استفاده می شود. بسته به درجه، همچنین می تواند به میزان قابل توجهی در ویسکوزیته سیال کمک کند. بنابراین تصمیم خرید مرکزی صرفاً این نیست که آیا یک سیال حفاری به PAC نیاز دارد یا خیر. این همان درجه PAC است که کنترل اتلاف سیال مورد نیاز را بدون ایجاد رئولوژی ناخواسته یا مشکل اختلاط فراهم می کند.

برای بسیاری از سیستم ها، PAC-LV نقطه شروعی است که کنترل تلفات سیال با افزایش محدود ویسکوزیته مورد نیاز است. PAC-HV ممکن است زمانی مناسب تر باشد که فرمولاسیون به سهم ویسکوزیته قوی تری نیز نیاز دارد. هیچ کدام از این نام‌گذاری‌ها عملکرد را در گل خاصی تضمین نمی‌کنند: شیمی سیال پایه، محتوای جامدات، شوری، قرار گرفتن در معرض دما و روش‌های آزمایش تامین‌کننده، همگی بر نتیجه تأثیر می‌گذارند.

اصطلاح: در این مقاله PAC به معنای سلولز پلی آنیونی است . این به معنای کلرید پلی آلومینیوم نیست که در صنایع دیگر به اختصار 'PAC' نیز گفته می شود.

راهنمای انتخاب سریع

اینها دستورالعمل های غربالگری هستند، نه مشخصات محصول قابل تعویض . نمرات PAC-LV و PAC-HV می تواند بین تامین کنندگان متفاوت باشد. قبل از اینکه دو محصول را با برچسب یکسان به عنوان معادل در نظر بگیرید، داده های آزمایش واقعی را تحت یک روش معمول مقایسه کنید.

PAC در گل های مبتنی بر آب چه می کند؟

در حین حفاری، فشار می تواند فاز مایع گل را به یک سازند نفوذپذیر وادار کند. جامدات و پلیمرهای باقیمانده یک کیک فیلتر روی دیواره چاه تشکیل می دهند. هدف کنترل موثر از دست دادن مایع، محدود کردن تهاجم فیلتر در حین تولید کیک فیلتر سازگار با عملیات است.

PAC با اصلاح فاز سیال و کمک به تشکیل کیک فیلتر کمک می کند. ارزش آن باید از طریق چندین نتیجه مرتبط ارزیابی شود:

• حجم فیلتر: چه مقدار مایع در شرایط تعریف شده از محیط آزمایش عبور می کند؟

• کیفیت کیک فیلتر: آیا کیک نسبتاً نازک، سازگار و مناسب برای سیستم است؟

• رئولوژی: چگونه PAC بر ویسکوزیته پلاستیک، نقطه تسلیم، استحکام ژل و رفتار کم برشی تأثیر می گذارد؟

• راندمان اختلاط: آیا با تجهیزات موجود به طور قابل اعتمادی پراکنده و هیدراته می شود؟

• سازگاری: آیا در کنار نمک های سیستم، خاک رس، نشاسته، صمغ زانتان، روان کننده ها و سایر مواد افزودنی کار می کند؟

محصولی که در یک دوغاب ساده آزمایشگاهی نتیجه فیلتر پایینی ایجاد می کند، اگر ویسکوزیته بیش از حد ایجاد کند یا در گل و لای مزرعه به خوبی هیدراته شود، ممکن است بهترین انتخاب نباشد. معیار مفید عملکرد در سیستم سیال مورد نظر است ، نه کمترین عدد اتلاف سیال جدا شده.

PAC-LV در مقابل PAC-HV: تفاوت عملی چیست؟

برچسب‌های 'LV' و 'HV' سهم ویسکوزیته مورد نظر درجه را توصیف می‌کنند: ویسکوزیته کم و ویسکوزیته بالا . هر دو نوع ممکن است به کنترل فیلتراسیون کمک کنند، اما آنها روش های مختلفی را به فرمول سازها می دهند تا از دست دادن مایعات و رئولوژی را متعادل کنند.

زمانی که ویسکوزیته از قبل کافی است، PAC-LV را انتخاب کنید

اگر گلی دارای رئولوژی قابل قبولی باشد اما فیلتر بسیار زیادی از دست بدهد، PAC-LV یک کاندید منطقی است. هدف بهبود رفتار فیلتراسیون بدون افزایش بی‌رویه ویسکوزیته در گردش است.

این تمایز در سیستم‌هایی که افزودن پلیمر بیشتر می‌تواند پمپاژ را پیچیده کند، رفتار انتقال جامدات را تغییر دهد یا نیاز به تنظیمات بیشتر فرمولاسیون دارد، اهمیت دارد. با این حال، 'ویسکوزیته کم' به نیست . تغییر در گل کامل را اندازه گیری کنید. معنای 'عدم اثر رئولوژیکی'

هنگامی که فرمولاسیون به هر دو عملکرد نیاز دارد، PAC-HV را نمایش دهید

PAC-HV می تواند زمانی مفید باشد که سیال به کنترل فیلتراسیون و کمک ویسکوزیته اضافی نیاز دارد. بسته به سیستم ممکن است نیاز به به دست آوردن آن عملکردها از افزودنی های جداگانه را کاهش دهد.

مبادله این است که یک درجه انتخاب شده برای پاسخ ویسکوزیته قوی می تواند از هدف رئولوژیکی فراتر رود. قبل از انتخاب آن، نه تنها حجم فیلتر، بلکه مشخصات جریان کامل سیال حفاری را قبل و بعد از پیری بررسی کنید.

بر اساس کیلوگرم به کیلوگرم جایگزین نکنید

جایگزینی PAC-LV با PAC-HV - یا تعویض تامین کنندگان در هر دسته - باید یک آزمایش فرمولاسیون جدید را آغاز کند. برچسب منطبق رفتار پلیمری منطبق را ایجاد نمی کند و نتایج مشابه در یک دوز نتایج مشابه را پس از قرار گرفتن در معرض شوری یا دما تضمین نمی کند.

شرایطی که عملکرد PAC را تغییر می دهد

شوری و آب آرایشی

آب مورد استفاده برای تهیه سیال حفاری می تواند بر عملکرد افزودنی تأثیر بگذارد. نتیجه به دست آمده در آب شیرین نباید به طور خودکار به آب دریا یا آب نمک غلیظ اعمال شود.

هنگام غربالگری PAC برای یک سیستم نمکی، آزمایشاتی را با استفاده از غلظت های معرف آب آرایشی و نمک آماده کنید . زمان اضافه شدن نمک نسبت به PAC را ثبت کنید. ترتیب افزودن می تواند بر پراکندگی و هیدراتاسیون تأثیر بگذارد.

قرار گرفتن در معرض دما

یک سیال حفاری ممکن است شرایطی را تجربه کند که به طور قابل‌توجهی با آزمایش نیمکت دمای اتاق متفاوت است. اگر قرار گرفتن در معرض حرارتی مرتبط است، نمونه‌ها را قبل و بعد از فرآیند پیری مناسب با پروژه مقایسه کنید.

دمای پیری، مدت زمان، ترکیب مایع و روش آزمایش را گزارش دهید. بیانیه ای مبنی بر اینکه PAC 'پایدار دما' است بدون شرایطی که تحت آن نتیجه گیری به دست آمده است مفید نیست.

بارگیری مواد جامد

خاک رس واکنشی، مواد جامد حفاری شده، مواد وزنی و سایر ذرات معلق بر فیلتراسیون و رئولوژی تأثیر می گذارند. PAC را در یک سیستم معرف جامدات آزمایش کنید به جای اینکه فرض کنید که نتایج حاصل از یک محلول پلیمری تمیز به گل کار منتقل می شود.

فعل و انفعالات افزودنی

PAC معمولاً در کنار سایر افزودنی‌های گل پایه آب ارزیابی می‌شود. اثرات ترکیبی آنها همیشه مجموع اثرات جداگانه آنها نیست. اگر فرمول حاوی صمغ زانتان، نشاسته، CMC یا سایر پلیمرها باشد، آزمایشات ترکیبی را در غلظت های مورد نظر و توالی اختلاط انجام دهید.

چگونه یک خریدار باید تامین کنندگان PAC را مقایسه کند؟

مقایسه تامین کننده باید با یک طرح آزمایشی مشترک آغاز شود . در غیر این صورت، دو برگه داده ممکن است در هنگام استفاده از ترکیبات مختلف آب، دوزها، زمان‌های اختلاط، روش‌های پیری یا آزمایش‌های فیلتراسیون قابل مقایسه باشند.

اطلاعات زیر را برای هر نمره داوطلب درخواست کنید:

در صورت لزوم، خریداران می‌توانند از تامین‌کنندگان بپرسند که برنامه آزمایشی آنها چگونه با مشخصات API 13A و روش‌های مورد استفاده برای آزمایش مایعات حفاری مبتنی بر آب، مانند مواردی که در API Recommended Practice 13B-1 توضیح داده شده‌اند، مرتبط است . این مراجع باید دقیقاً مورد استفاده قرار گیرند: آزمایش یک محصول با استفاده از یک روش مرتبط با API با ادعای اینکه یک شرکت یا محصول دارای 'گواهی API' است یکسان نیست.

اگر تعیین API یک الزام قراردادی است، نسخه قابل اجرا، درجه، معیارهای آزمایشی و شواهد مورد نیاز را در اسناد خرید مشخص کنید.

یک طرح آزمایشی عملی برای PAC-LV و PAC-HV

یک مقایسه کنترل شده نباید با یک برنامه فرمولاسیون پیچیده شروع شود. نیاز به جداسازی تصمیمات مهم دارد.

مرحله 1: معیار پایه سیال را ایجاد کنید

گل مورد نظر را بدون PAC کاندید آماده کنید. ترکیب آن، روش اختلاط، رئولوژی اولیه، نتیجه فیلتر و مشاهدات کیک فیلتر را ثبت کنید.

مرحله 2: نمرات کاندید را با دوزهای مشابه آزمایش کنید

PAC-LV و PAC-HV را در همان نقاط غلظت انتخاب شده نمایش دهید . از آب آرایشی یکسان، ترتیب افزودن، ورودی برشی و زمان هیدراتاسیون استفاده کنید. این کمک‌های رئولوژیکی مختلف را واضح‌تر از آزمایش هر محصول تحت یک روش انتخاب‌شده توسط تامین‌کننده نشان می‌دهد.

مرحله 3: نمایه عملکرد کامل را ارزیابی کنید

برای هر نمونه، سند:

• نتیجه فیلتراسیون؛

• ظاهر و ضخامت کیک فیلتر، جایی که اندازه گیری می شود.

• رئولوژی در دمای تست تعریف شده؛

• مشاهدات پراکندگی یا توده ای؛

• هر گونه تغییر پس از روش پیری مشخص شده.

مرحله 4: برای هدف عملیاتی واقعی بهینه سازی کنید

به محض اینکه درجه ای نوید داد، دوز آن را اصلاح کنید. ماده برنده لزوماً ماده ای نیست که کمترین نتیجه فیلتر را در بالاترین غلظت داشته باشد. این یکی است که نیاز فیلتراسیون را برآورده می کند و در عین حال بقیه گل را در پنجره عملیاتی خود نگه می دارد.

مرحله 5: سازگاری تجاری-قطعه را تأیید کنید

قبل از تکیه بر یک نمونه تایید شده برای عرضه مکرر، در مورد مشخصات انتشار، روش‌های آزمایش، شناسایی لات، و روش رسیدگی به یک محموله خارج از روند توافق کنید.

عیب یابی مشکلات رایج PAC

با افزودن PAC بیشتر به هر نتیجه فیلتراسیون ضعیف به طور خودکار پاسخ ندهید. ابتدا تأیید کنید که آیا مشکل در غلظت پلیمر، کنترل مواد جامد، شیمی آب، اختلاط، پیری یا خود روش آزمایش است.

PAC، CMC، و Xanthan Gum: آیا آنها قابل تعویض هستند؟

نه - نه بدون آزمایش.

PAC و CMC مواد مشتق شده از سلولز مرتبط هستند، اما نمرات تجاری می توانند در جایگزینی، رفتار ویسکوزیته و عملکرد کاربرد متفاوت باشند. یک خریدار باید نتایج واقعی مایع حفاری خود را مقایسه کند ، نه اینکه فرض کند هر یک از این نام ها سطح خاصی از تحمل نمک یا کنترل فیلتراسیون را تضمین می کند.

صمغ زانتان اغلب زمانی انتخاب می شود که رئولوژی و سوسپانسیون کم برش دغدغه اصلی باشد. PAC معمولاً برای کنترل فیلتراسیون انتخاب می شود و سهم ویسکوزیته آن بسته به درجه است. آنها ممکن است با هم در یک گل مبتنی بر آب استفاده شوند، اما ترکیب باید هم از نظر فیلتراسیون و هم از نظر رئولوژی ارزیابی شود.

اگر مشکل در درجه اول فیلتر بیش از حد با ویسکوزیته قابل قبول است، با غربالگری یک گزینه کنترل از دست دادن مایع مانند PAC-LV شروع کنید. اگر عملکرد تعلیق و برش کم نیز ناکافی است، کل بسته افزودنی را بررسی کنید. به جای اینکه انتظار داشته باشید که یک پلیمر همه نیازها را برطرف کند،

چک لیست خریدار

قبل از ثبت سفارش PAC تجاری، این نکات را کتباً تأیید کنید:

1. آیا محصول ارائه شده سلولز پلی آنیونی است و PAC-LV یا PAC-HV نامگذاری شده است؟

2. کدام روش‌ها و نسخه‌های آزمایشی برای مشخصات و داده‌های کاربردی استفاده می‌شوند؟

3. چه ترکیب آب و دوز PAC برای تولید نتایج گزارش شده استفاده شد؟

4. اثرات اندازه گیری شده بر روی فیلتراسیون و رئولوژی چیست؟?

5. آیا درجه در سیستم مورد نظر سالین، حاوی خاک رس یا وزنی آزمایش شده است؟

6. آیا ادعاهای مربوط به دما توسط روش پیری اعلام شده پشتیبانی می شود؟

7. آیا تامین‌کننده می‌تواند COA مخصوص بسیاری را ارائه دهد؟، TDS و SDS

8. چگونه لات های تجاری به نمونه تایید شده و مشخصات انتشار ردیابی می شوند؟

9. چه شرایط بسته بندی و نگهداری توصیه می شود؟

10. MOQ تایید شده، زمان تحویل، اینکوترم، و فرآیند رسیدگی به شکایات برای سفارش نقل‌شده چیست؟

سوالات متداول

PAC در سیالات حفاری به چه معناست؟

PAC مخفف سلولز پلی آنیونی است . در سیالات حفاری مبتنی بر آب عمدتاً برای کنترل فیلتراسیون و بسته به درجه، سهم ویسکوزیته استفاده می شود. نباید آن را با پلی آلومینیوم کلرید که در صنایع دیگر مخفف یکسانی دارد، اشتباه گرفت.

آیا PAC-LV بهتر از PAC-HV برای کنترل از دست دادن مایعات است؟

هیچکدام به طور جهانی بهتر نیستند. PAC-LV اغلب زمانی غربال می شود که گل نیاز به کنترل فیلتراسیون داشته باشد بدون اینکه سهم ویسکوزیته اضافی زیادی داشته باشد. PAC-HV ممکن است زمانی مفید باشد که هم کنترل فیلتراسیون و هم افزایش ویسکوزیته مطلوب باشد. آنها را با دوزهای مشابه در سیستم مایع واقعی مقایسه کنید.

آیا می توان از PAC در سیالات حفاری آب شور استفاده کرد؟

PAC ممکن است برای سیستم های نمکی ارزیابی شود، اما مناسب بودن به درجه خاص، ترکیب و غلظت نمک و فرمولاسیون کامل گل بستگی دارد . به جای تکیه بر نتایج آب شیرین، داده های آزمایش تهیه شده با آب نماینده را درخواست کنید.

آیا نتیجه تست API همان گواهینامه API است؟

خیر. یک تامین‌کننده می‌تواند نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از روش آزمون مرجع API را گزارش کند، بدون اینکه این بیانیه گواهی باشد. اگر یک قرارداد خرید مستلزم انطباق با مشخصات API خاص است، الزامات قابل اجرا و شواهدی را که تامین کننده باید ارائه دهد شناسایی کنید.

آیا PAC می تواند جایگزین صمغ زانتان شود؟

به صورت خودکار نیست. PAC و صمغ زانتان اغلب برای عملکردهای اولیه مختلف در سیالات حفاری انتخاب می شوند. جایگزینی یکی با دیگری مستلزم ارزیابی جدیدی از فیلتراسیون، رئولوژی، تعلیق و جابجایی میدانی است..

قبل از تایید تامین کننده جدید PAC چه چیزی باید آزمایش شود؟

حداقل، مواد کاندید را با استفاده از سیال پایه، نقاط دوز، روش اختلاط، آزمایش فیلتراسیون و روش رئولوژی مقایسه کنید. هنگامی که این شرایط برای پروژه مهم است، آزمایش‌های شوری و پیری را اضافه کنید، سپس تأیید کنید که تأمین‌کننده می‌تواند مشخصات تأیید شده را در قطعات تجاری بازتولید کند.

نتیجه گیری

موثرترین راه برای خرید PAC این است که ابتدا مشکل حفاری-سیال را تعریف کنید . اگر سیستم به کنترل بهتر فیلتراسیون نیاز داشته باشد اما از قبل ویسکوزیته کافی داشته باشد، PAC-LV یک کاندید منطقی است. اگر هم به کنترل فیلتراسیون و هم به ویسکوزیته بیشتر نیاز دارد، PAC-HV ممکن است مستحق آزمایش باشد. انتخاب نهایی باید با آزمایش های قابل مقایسه در گل مورد نظر و با مشخصات تامین کننده که می تواند در سراسر محموله های تجاری حفظ شود، پشتیبانی شود.

برای پیشنهاد درجه یا قیمت، ترکیب مایع پایه، نتیجه فیلتر هدف، رئولوژی فعلی، شوری، قرار گرفتن در معرض دمای مورد انتظار و حجم خرید تخمینی را به Unionchem ارائه دهید . این اطلاعات ارزیابی PAC-LV و PAC-HV را در برابر برنامه کاربردی به جای انتخاب تنها با نام محصول ممکن می‌سازد.